从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题

时间:2022-06-29 12:03:07

从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题

摘要:但是如果要想实现有效处理裂缝的问题,必须仔细科学的分析混凝土裂缝产生的多样化的原因,比如设计、材料、施工、温度等等,根据这些不同的原因,分析结构设计,寻找并掌握处理裂缝的措施。本文首先概述了现浇混凝土结构裂缝的类型及其成因,以此为基础深入探讨了建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制。

关键词:建筑;结构设计;现浇;混凝土;裂缝控制

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

随着经济的不断发展,我国建筑施工项目不断增多,混凝土工程在建筑施工项目大量应用。混凝土工程具有耐久、耐火、整体性好、可塑性好、节约钢材、可就地取材等优点,在建筑工程结构中占主导地位。钢筋混凝土工程按其施工方法分为现浇混凝土结构工程和预制装配式混凝土结构工程。现浇混凝土结构工程是在结构的设计位置现场支模并整体浇筑混凝土而制成的混凝土结构;装配式混凝土结构工程是指在预制厂先制作好钢筋混凝土结构构件,再运至施工现场,或直接在施工现场预先制作好钢筋混凝土结构构件,再将其安装到设计位置。现在的大多数建筑物都是采用现浇方式。

一、现浇混凝土裂缝的类型及其成因

1、支模的方法不妥产生裂纹

模板工程中的立柱,一般工地不重视,有个别工地支柱下面的泥土未夯实、未设置足够底面积的垫木,有时模板支撑系统的刚度不够,在混凝土浇筑中使支柱下陷,产生楼面裂纹。过早拆模的现象,拆模后未做临时支撑就承受过大的施工荷载等,使混凝土板面发生弯曲或板面受到振动而变形,楼面个别部位也会发生裂缝。

2、混凝土质量和性能不达标,坍落度过大、使用低性能外掺剂,导致裂缝

目前普遍采用泵送商品混凝土进行浇筑,其坍落度大,流动性好,但也易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,加之商品混凝土厂商为降低价格和成本使用低档原材料忽视了混凝土的品质,导致性能下降。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,脱水干缩时容易因塑性收缩而产生裂缝。

3、施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥导致楼板裂缝

混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,模板吸水量过大,会引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。 

4、预埋线管处导致混凝土楼面裂缝

预埋线管,特别是预埋多根线管的集散处,引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重于(即垂直于)混凝土的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又重合于(即垂直于)混凝土的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。

二、结构设计中现浇混凝土裂缝的控制措施

1、构件的厚度设计:钢筋的耐久性和锚固也是设计的过程中需要给与很好地把握的内容,对应于现浇构件的厚度的最小值,需要给与严格的限制,最好控制在L/30~L/35只上,所谓L,其指的是板的计算跨度,对于民用建筑而言,通常需要控制在100mm及其以下。观察目前多数的施工作业,可以发现如果

通常不要控制在以上。从当前的状况看,如果板厚较薄,收缩裂缝就会产生,所以,施工人员需要根据构建的具体情况,进行处理,从而实现建筑指标处于有效的范围之内。

2、平面的相关布置:规则状态的保持是建筑平面设计时必须要做的工作,这个工作能够避免出现异常变化的平面。一旦出现平面凹口,拉梁需要被添加到凹口处边缘,对于凹口周围的楼板来讲,厚度必须要增大,配筋必须要添设。控制房屋长度需要严格相关的标准,并按照这些标准执行,一旦长度在较小的范围内超出标准,对中部进行设置收缩,而后给予浇带。后浇带相互之间应该保持30米的距离,防止在梁和楼板1/3跨处,宽度应该保持在900毫米左右。进行彻底的分开操作后,要保持墙、梁、钢筋和板之间良好的搭配和协调。如果长度较大范围的超出标准,变形缝必须要添加进去。如果主楼与群房之间具有较大的高差值,后浇带或者沉降缝需要设置在中间部位,从而减小因为基础沉降的发生而产生裂缝。

外露的有关构件,如果水平长度长于12米,伸缩缝需要添加,但是必须设置小于12m的间距,比如檐口、挂板、雨棚、栏板等。一旦房屋的长度在40m之外,楼板中部就需要设置相应的后浇带,从而实现温度和混凝土收缩应力产生的影响的降低。对于砖混结构,断开浇筑单元分户墙下的楼板,只是切断钢筋,但是不能够断开圈梁。

3、选用合适强度等级的混凝土:如果混凝土具有较高等级的强度,就需要使用更多的水泥量,相应的水灰所占比例也会更大,最终带来裂缝发生比例的提升。因为现浇板具有较大的平面尺寸,所以其对应的强度等级应在C30之内,楼板与浇梁混凝土应保持一致的强度等级。一旦墙和柱对应的混凝土强度比板和梁的混凝土强度等级要高的时候,柱和墙的混凝土强度等级需要与节点核心区一致。

4、布置洞口和管线:如果管线被预置入楼板中,钢丝网片就应该布置在管线的上面,预埋板中的管线直径需要小于等于整个板厚的三分之一,但是应该不能超过50mm,楼板上下边缘与管壁之间的净距离应该大于等于25mm,如果预埋于板中的管线有交叉存在的情形,线盒就需要采用,管线是不能够进行交叉重叠的放置的。对楼板进行开洞的时候,必须要加强洞口周边必要的和必需的加强措施,如果洞口尺寸在300mm以内,板内钢筋不得进行切断操作,而应该从洞口绕过;如果洞口尺寸大于1000mm,边梁就应增设在洞口边。

如果剪力墙洞口尺寸小于等于800mm,为避免小洞口发生角裂现象,能够和需要采取的措施就应该为沿洞口周边补强纵向钢筋和水平筋,构造配筋,加设斜筋;如果剪力墙的洞口尺寸大于800mm,在洞口两侧,进行边缘构件的配置,纵向钢筋也宜配置于洞口的上下边缘。如果要预留孔洞在梁腰上,位置应尽可能选择在拉力和较小的剪力部位,梁高中部的1/3内,梁跨2/3范围内,增设洞口周边斜筋和箍筋。

5、设计配筋:构件裂缝宽度的有效控制对于构件配筋率的适当提高来讲,意义重大。对应于板和梁这些不同的构件,其钢筋间距和配筋率在规范中也都有明确的规定,板的受力钢筋,比较适宜的选择为较小直径、较密间距条件的物品,这样构件裂缝发生的比例就可以相对的减小。总而言之,对于配筋构造、间距设置, 包括构造配筋和受力等等,都需要按照规范严格进行,这些对于控制混凝土结构发生裂缝问题来说,作用都是重大的。屋面的传热系数最好小于等于1.0W/(m2.K),双层双向配筋是建议屋面板采用的最合适的结构配筋,如果在板面的部分区域,没有负筋,板的支座负筋可以拉通,在无负筋的板区设置双向钢筋网,实现与板负筋之间的搭接。

如果现浇楼板的四边嵌固,需要双向约束板的收缩性能,为实现这一目的,在板4个较大的角产生的裂缝为45°,在板的中部,也容易产生贯穿的裂缝,如果变形应力集中的屋面板阴阳角的位置,比较适宜增加设置的为钢筋,这些钢筋为双向双层,且间距在100mm,对应的范围是板的跨度的四分之一,另外一个选择是5Φ10mm放射钢筋的增设。

综上所述,裂缝是建筑行业施工过场中常常会遇到的问题,所以施工人员必须对混凝土结构进行有效地处理,使得裂缝问题及时有效地得到解决,最终实现建筑结构正常性能的实现和长期维持,从而提高整个建筑项目的经济使用价值,保证混凝土裂缝问题的有效处理。

参考文献:

1、罗国强:《略论混凝土与砌体结构裂缝控制技术》,《中国建材》, 2011年03期

2、惠云玲:《工程结构裂缝诊治技术与工程实例探究》,《中国科技》, 2012年07期

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